在 紅黑樹詳解 文章中，二叉搜索樹具有對數平均時間的表現是構造在這樣的假設下的：輸入數據有足夠的隨機性。
本篇介紹的hashtable（散列表）的數據結構，在插入、刪除、搜尋等操作上也具有“常數平均時間”的表現，而且這種表現是以統計數據為基礎，不需仰賴輸入元素的隨機性。
1. hashtable
概述 hashtable 可提供對任何有名項的存取和刪除操作。由於操作對象是有名項，所以hashtable也可被視為一種字典結構。這種結構嘗試提供常數時間之基本操作，如： 要存取所有的16-bits且不帶正負號的整數，我們可以擁有65536個元素的array A，初值全部為0，每個元素值代表相應元素的出現次數。於是不論插入、刪除、搜尋，每個操作都在嘗試時間內完成。
這個解法存在兩個問題。第一，如果元素是32-bits而非16-bits，我們所准備的array A 的大小就必須是2^32 = 4GB, 大得不切實際；第二，如果元素的型態是字符串（或其他）而非整數，將無法被拿來作為array的索引。
如何避免使用一個大得荒謬的array呢？辦法之一就是使用某種映射函數，將大數映射為小數。負責將某一元素映射為一個“大小可接受之索引”，這樣的函數稱為hash function（散列函數）。例如，假設x是任意整數，TableSize 是 array 大小，則 x%TableSize 會得到一個整數，范圍在0 ~ TableSize - 1 之間，恰可作為表格的索引。
使用hash function 會帶來一個問題：可能有不同的元素被映射到相同的位置（亦即有相同的索引）。這無法避免，因為元素個數大於array容量。這便是所謂的“碰撞（collision）”問題。解決碰撞問題的辦法有許多種，包括線性探測（linear probing）、二次探測（quadratic probing）、開鏈（separate chaining）.... 等做法。線性探測和二次探測在《STL源碼剖析》中有介紹，請參見5.7相關章節。SGI STL 采用的是開鏈。
開鏈法，是在每一個表格元素中維護一個list；hash function 為我們分配某一個list，然后我們在那個list身上執行元素的插入、刪除、搜尋等操作。使用開鏈法，表格的負載系數將大於1。SGI STL 的hash table 便是采用這種做法。
2. hashtable 的桶子（buckets）與節點（nodes）
//hashtable node節點定義； template <class Value> struct __hashtable_node { __hashtable_node* next; Value val; };
注意，buckets所維護的linked list ，並不采用STL的list 或 slist，而是自行維護上述的hash table node。至於buckets 聚合體，則以vector完成，以便有動態擴充能力。
3. hashtable 的迭代器
參見相關源碼；
注意：
（1）hashtable 迭代器必須永遠維系着與整個“buckets vector”的關系，並記錄目前所指的節點（因為可能需要從bucket跳到bucket）。
（2）hashtable 迭代器沒有后退操作（operator--），hashtable也沒有定義所謂的逆向迭代器。
4. hashtable的數據結構
參見相關源碼；
hashtable 的模板參數相當多，包括：
（1）Value：節點的實值型別；
（2）Key：節點的鍵值型別；
（3）HashFcn：hash function的函數型別；
（4）ExtractKey：從節點中取出鍵值的方法（函數或仿函數）；
（5）EqualKey：判斷鍵值相同與否的方法（函數或仿函數）；
（6）Alloc：空間配置器，缺省使用std::alloc。
雖然開鏈法並不要求表格大小必須為質數，但SGI STL 仍然以質數來設計表格大小，並且先將28個質數（逐漸呈現大約兩倍的關系）計算好，已備隨時訪問，同時提供一個函數__stl_next_prime(unsigned long n)，用來查詢在這28個質數之中，“最接近某數並大於某數”的質數。
5. hashtable 的構造與內存管理
構造函數參見相關源碼；
（1）hashtable 的插入操作與表格重整 插入操作會判斷是否需要重整表格，hashtable 提供了 resize 函數執行此重整過程。其對於“表格重建與否”的判斷，是拿元素個數（把新增元素計入后）和bucket vector 的大小來比較。如果前者大於后者，就重建表格。由此可判知，每個bucket（list）的最大容量和buckets vector的大小相同（解釋：理想情況下，元素均勻插入到bucket vector的每一個bucket（也即list）中；在極端情況下，有可能所有元素都插入到了同一個bucket下面，那么元素總個數就是該bucket下面的元素，此時，拿元素個數和bucket vector 的大小比較來判斷重建與否，由此得出，極端情況下（所有元素插入到同一個bucket），bucket的元素個數不可能大於bucket vector的大小（因為如果大於，就會引發重建過程），也即，每個bucket 的最大容量 和 bucket vector 的大小相同。>o< 好像有點羅嗦。）。
參見相關源碼；
（2）判知元素的落腳處 有時候我們的程序需要知道某個元素值位於哪一個bucket之內。SGI 提供了bkt_num() 函數來執行此操作，再由bkt_num()函數調用hash function，取得一個可以執行modulus（取模）運算的數值。之所以加了一層包裝，是因為有些元素型別無法直接拿來對hashtable 的大小進行模運算，如字符串const char*， 這時候我們需要做一些轉換。
（3）復制和整體刪除 由於整個hash table 由vector 和 linked-list 組合而成，因此，復制和整體刪除，都需要特別注意內存的釋放問題。hashtable提供了兩個相關函數：clear()和copy_from()。
參見相關源碼；
6. hash functions
<stl_hash_fun.h>定義有數個現成的hash functions，全都是仿函數。 有關hash的STL_TEMPLATE_NULL ，在<stl_config.h> 中皆被定義為template<>。其中針對 char*, const char*, char, unsigned char, signed char, short, unsigned short, int, unsigned int, long, unsigned long 都提供了特化版本，由此觀之，SGI hashtable 無法處理上述所列各項型別以外的元素，例如 string,double,float 。欲處理這些型別，用戶必須自行為它們定義hash function。